Signatures of a magnetic field-induced unconventional nematic liquid in the frustrated and anisotropic spin-chain cuprate LiCuSbO4

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • H. J. Grafe - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • S. Nishimoto - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • M. Iakovleva - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, RAS - Zavoisky Physical-Technical Institute, Kazan Scientific Center (Autor:in)
  • E. Vavilova - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, RAS - Zavoisky Physical-Technical Institute, Kazan Scientific Center (Autor:in)
  • L. Spillecke - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • A. Alfonsov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • M. I. Sturza - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • S. Wurmehl - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • H. Nojiri - , Tohoku University (Autor:in)
  • H. Rosner - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • J. Richter - , Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Autor:in)
  • U. K. Rößler - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • S. L. Drechsler - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • V. Kataev - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • B. Büchner - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

Modern theories of quantum magnetism predict exotic multipolar states in weakly interacting strongly frustrated spin-1/2 Heisenberg chains with ferromagnetic nearest neighbor (NN) inchain exchange in high magnetic fields. Experimentally these states remained elusive so far. Here we report strong indications of a magnetic field-induced nematic liquid arising above a field of ~13 T in the edge-sharing chain cuprate LiSbCuO4 = LiCuSbO4. This interpretation is based on the observation of a field induced spin-gap in the measurements of the 7Li NMR spin relaxation rate T 1 -1 as well as a contrasting field-dependent power-law behavior of T 1 -1 vs. T and is further supported by static magnetization and ESR data. An underlying theoretical microscopic approach favoring a nematic scenario is based essentially on the NN XYZ exchange anisotropy within a model for frustrated spin-1/2 chains and is investigated by the DMRG technique. The employed exchange parameters are justified qualitatively by electronic structure calculations for LiCuSbO4.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer6720
FachzeitschriftScientific reports
Jahrgang7
Ausgabenummer1
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 Dez. 2017
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 28751668

Schlagworte

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